ホンダ自動車のリコール問題において、高分子材料のプロセシングと物性との関係が重要であるが、このような問題は成形プロセスと製品との関係で論じられるケースが多い。
しかし、高分子材料はプロセスの履歴を少なからず引きずり、原料のプロセシングが成形体物性に大きく影響することがある。セラミックスでも高分子材料でも原料のプロセシングが必ず成形体にも影響しているのだが、それが隠れているだけである。
当方がこれまで行っている各種混練のセミナーでは、書籍のまとまりの関係から小生の著書にも含めていないリアクティブブレンドについて説明し混練というプロセシングを浮き彫りにする。
今回起きた燃料ポンプのインペラがフェノール樹脂製かPPS製か知らないが、原料のプロセシングがどのような影響を与えるのか、退職直後E社の協力を得て採取したデータを基に説明する。
また、これから作成する資料をテキストにも入れる予定（注）でいるが、今回の燃料ポンプに関連した特許の話題を刺身のつま程度に取り入れて、成形体密度がどのように耐久性に影響するのかも説明する。
20日のWEBセミナーを申し込まれる方は、テキスト代10000円をお振込みの上、お申し込みください。テキストが不要であれば無料です。
（注）テキストは電子ブック形式で提供しますので、改訂版を容易に提供できます。来年他社のセミナーで追加した資料も今後テキストに反映してゆきます。
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ゴムケースに封入した電気粘性流体の耐久促進試験では、1日でゴムからのブリード物により電気粘性流体が増粘し、ヘドロ状となり機能しなくなった。
この問題を解決するためには、界面活性剤を電気粘性流体に添加しミセルを形成して、ブリードアウト物質をそのミセルに閉じ込める以外に方法はない。
材料技術に詳しい人ならば、ヒューリスティックにこのような解を導けるはずだ。ところがこの問題を構造既知のあらゆるHLB値の界面活性剤を用いて検討し答えを出そうとしたところ、すべてのHLB値の界面活性剤を検討しても問題解決できなかったという。
この解法における大きな問題点は、仮説として「構造既知のすべてのHLB値の領域に存在する界面活性剤」としているところである。界面活性剤の中には、構造不詳の怪しい界面活性剤も存在する。
それらの候補を省き「科学的に研究を進める」視点だけで邁進した研究者達は誰も気がつかなかった。また、アドバイスをしても非科学的な候補の検討は時間の無駄として却下された。
電気粘性流体に用いるカーボン粉体については構造不詳のカーボン（注）を用いていたにもかかわらず、研究に用いた界面活性剤についてだけ、わざわざ自分たちで分析データも揃えていた。
そして、「構造既知のすべてのHLB値の領域からサンプリングされた界面活性剤について検討し、問題解決できない」という証明を1年かけて、さらにゼータ電位はじめ当時の先端分析機器を駆使して否定証明を展開した。
繰り返すが、界面活性剤の中には構造不詳の界面活性剤というものが存在するのだ。しかし、それらは、「科学的視点」というフィルターにより排除された。
（注）カーボンについてもあらゆる分析をしていたようだが、共同研究先から提供されるカーボンについて球晶ができていることぐらいしか分からなかったという。この点についても後日「科学と非科学」と題して科学の研究における問題点を述べる。現代が科学の時代であることを当方は否定しているのではない。科学の時代を当然として、だから研究とか実験をどのように進めるべきかを述べている。科学の時代だから科学的に考える、というのは当然であるが、それでは形式知で明らかな当たり前の答えしか出ない。
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1．高分子のツボ
（１）高分子とは
（２）高分子材料の評価技術
（３）高分子材料の設計手法
２．材料設計とプロセシング概論
（１）ゴムの配合設計とプロセス（樹脂補強ゴムを事例に）
（２）リアクティブブレンド（難燃性ポリウレタンを事例に）
（３）強相関ソフトマテリアルの手法（機能性樹脂の配合設計とプロセス）
（４）プロセシングも含めた材料設計技術について（まとめ）
３．素材から部材のパラダイムシフトと材料設計技術の変化
４．高分子材料の混練プロセス
（１）分配混合と分散混合
（２）剪断流動と伸長流動
（３）高分子材料の混練装置
（４）二軸混練機を用いた混練プロセス
（５）カオス混合装置
５.マテリアルズインフォマティクス
混練技術が成形体物性に及ぼす影響やデータサイエンスで問題解決した事例を解説予定。廃材利用におけるコンパウンドメーカーと組み立てメーカーのすり合わせにおけるトラブルなども事例に。
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PETのポリマーアロイであるPC/PETは、３０年以上前に開発された技術でフィルムだけでなく射出成形体としても活用されてきた。それゆえPETも射出成形可能と誤解されている人がいる。
しかし、PC/ABSでは任意の比率で製造されたポリマーアロイが活用されているのに対し、PC/PETでは、PETが３０ｗｔ％未満となる配合組成のポリマーアロイだけが射出成形用樹脂として使用されてきた。
これは、PETの比率が高くなり樹脂のマトリックスとして機能した時に射出成形性が悪化するためである。それでは、PETが６０ｗｔ％以上の樹脂で射出成形を可能とするコンパウンドを設計してみようと実験を行ったところ、結構難しかった。
PETにSP値を考慮した樹脂を選んでみたり、コンパチビライザーを添加してみたりしても簡単に強度の高い樹脂を設計できなかった。
そこで、直交表を用いたデータ駆動の実験を行ったところ、PETを８０ｗｔ％含むコンパウンドでも良好な射出成形体が得られる配合を見出すことができた。
この時用いた手法について混練のセミナーで公開しております。来月の無料セミナーでは、この樹脂についてこの１０年の間に研究した面白いデータを初公開したいと思っています。
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樹脂の粘弾性測定を行い、温度分散のグラフを書くと、TgとTmの間に変曲点が観察される。面白いのはこの変曲点で金属に対する接着力がほとんど無くなる現象である。
この現象を知っていると、混練機の掃除が楽になる。混練実験終了後混練機のスクリューとシリンダーを清掃するためにクリーニング樹脂を流すことがお決まりであるが。
たいていは、混練した樹脂よりも低融点の専用の樹脂を使用するのだが、PPSコンパウンドの開発を行っていた時に、このクリーニング樹脂を使用せず、混練実験直後２５０℃前後の温度領域で清掃をしてみた。
驚くほどきれいに掃除ができたので、担当者にノウハウを指導したところ、最初は不思議そうな顔をして説明を聞いてくれた。不思議そうな顔が怪しい話を聞いている顔に変化したので、いくつか配合の異なるPPSコンパウンドのレオロジー特性を測るように命じた。
頭のいい担当者だったので、すぐに変曲点の存在に気づき、面白いコンパウンド評価法を開発してくれた。詳細をここに書けないが、この変曲点がコンパウンドの品質とも関わっていることを発見して、品質特性の評価法を作ってくれた。
この評価法は、タグチメソッドの基本機能としても使える方法に思われたので、新しく設計したPPSコンパウンドの最適化に使ってみたところ、びっくりする実験結果が得られた。
タグチメソッドではロバストを高めた条件から調整因子を用いて感度をあげる二段階手法となるのだが、ロバストと感度が相関し高くなる、という幸運な実験結果が得られている。一般に感度が高くなるとロバストは下がる傾向の実験結果となる。
１８年前の実験結果であり、もう公開しても問題ないと思っているが、ここに詳細を書くにはあと２年待ちたい。これまで、だれか学会で発表するかもしれない、と期待していたが、現場で発見された現象であり、アカデミアでは気がつかない現象かもしれない。
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ゴムでも樹脂でも二種類以上の高分子を均一に混ぜたいときにコンパチビライザー（相容化剤）を検討する。高分子が相溶する組み合わせの場合には必要ないが、多くの組み合わせではこの添加が必要となる。
添加をしなくても混練機を使えば混ざったように見えるが、電子顕微鏡で見ると少ない方の樹脂なりゴムが島状に分散している様子を観察することができる。電子顕微鏡でなくても光学顕微鏡でも観察可能だ。この島のサイズが大きな時には肉眼でもあるいは手触り感でも確認できる。
ゴム会社に入社し、研究所へ配属された時の初めてのテーマが樹脂補強ゴムだった。１年間のテーマを３か月でやり遂げ、褒められるのかと思ったら職場異動となり、高分子の難燃化技術で新しいテーマ企画をすることになった。
難燃化技術で世界初の技術を企画せよ、と指示を受けたので、難燃剤を添加しなくても高い難燃化効果の得られるホスファゼン変性ポリウレタン発泡体を企画している。
もっともこの発泡体はホスファゼンで変性されているので、難燃剤で変性した発泡体とみることができるが、当方の頭に浮かんだのは嵩高い基で変性された時のポリウレタンの物性変化である。
また、ホスファゼンはポリエーテルに相溶しないので、コンパチビライザーを用いずにうまく分散する技術の可能性を検討したかった。技術開発において世界初の要素が多い技術はその数だけ難易度が高くなる。
樹脂補強ゴムは、指導社員の助けもあり、３か月で製品の配合までまとめ上げたが、ホスファゼン変性ポリウレタン発泡体は、工場試作を成功させるまで半年かかった。それでも早い方だったらしく、上司から褒めていただいたが、それは一瞬だった。一か月後には当方が始末書を書かされている。
工場のラインを使っても、コンパチビライザーを用いず分子レベルでホスファゼンをポリウレタンに分散させることができたので当方は満足だった。
１９７０年代にフローリーハギンズ理論が活発に研究され始め、１９８０年代には、コンパチビライザーの新製品がいくつか開発された。しかし、コンパチビライザーを用いなくても均一に分散できる技術は未だにその手段は少ない。
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２０１０年から始まった第３次AIブームでマテリアルズインフォマティクスが定着したが、１９９０年から日本で普及が始まったタグチメソッドや、それより前から存在した統計手法との関係について誤解されているか、あるいは理解できていない技術者は多い。
ゴム会社の研究所の技術者のように科学こそ研究開発の唯一の方法と信じている化石のような技術者にとって、これはどうでもよいことかもしれない。
第３の波が始まった５０年近く前の冗談のような信じられない実話を書くと、ゴム会社では新入社員に統計手法のスキルを身に着けさせようと力を入れていたが、それでも研究所の技術者の中には、「人事部に従って真面目に統計を学ぶア〇」と言っていた人が多かった。
当方は、品質管理に重要な統計手法としてだけでなく、問題解決法として公開されていた新QC７つ道具の有効性に気づき、愛用していた。ゆえに研究所では大いに馬鹿にされて、実験計画法で求めた最適条件が外れたときには、周囲から大声でからかわれた。
研究所はこのような調子だったが、タイヤ開発部門は人事部方針に従い、すべての技術者が真面目に統計手法の活用に取り組んでいた。ゆえに設計段階から高品質のタイヤを創り出し世界一になれたのだと思う。
しかし、研究所では当方が転職した頃でも科学の方法こそ唯一の技術開発方法とされ、タイヤ開発部門はKKD開発部隊と軽蔑していた。
さらに、電気粘性流体の耐久性問題は界面活性剤で解決できない、という結論を導いた報告書が素晴らしい報告書とされたように、否定証明が最高の科学という本部長が誕生している。
電気粘性流体の耐久性問題については、それを解決できる結論を非科学的と排除しようとしたので、すぐにデータサイエンスで見出された界面活性剤を用いて、科学の方法の問題を示したのである。
I本部長ご指導の元、東大から阪大まで、博士２名を含めた優秀な６人のスタッフによる否定証明は１年かかかっているが、データサイエンスによる肯定的な結論は、MZ80Kにより一晩で出され、その実証に３日とかからなかった。なぜなら、当時の電気粘性流体をゴムケースに入れて耐久促進試験を行うと半日で失活していたからである。
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下記内容で、今月22日に技術情報協会主催で高分子の難燃化技術セミナーが開催されます。弊社にお問いあわせ頂くか、直接技術情報協会へお申し込みください。
火災は，急激に進行する酸化反応である。非平衡下の科学が未だ研究段階であり，高分子材料の難燃化技術を科学の形式知だけでは開発できない。形式知で解決できない問題は，経験知や暗黙知まで動員して解決することになる。
すなわち，科学で解決できない高分子材料の難燃化技術では，高分子材料の用途に適合した難燃化規格を定めることにより，問題解決できるようにしている。
しかし，高分子材料の用途は様々であり，ひとたび火災が発生すれば用途ごとに燃焼のリスクだけでなく燃焼時の現象も様々となる。このことから難燃性の規格は，用途ごとに決める必要性があり，その結果測定法も様々となり，不定期に改定される規格も出てくる実情を納得できる。
高分子材料の成形体を購入する立場であれば，納入業者に規格に合格しているかどうか確認すればよい。ところが，多種多様の業界に製品を納入している成形体メーカーは大変である。それぞれの業界ごとに製品が規格に合格するのかどうか確認しなければいけない。
ここで手を抜く担当者は，材料メーカーにそれを求める。その結果，高分子材料の業界では，コンパウンドメーカーが難燃化技術の開発をしなければいけなくなる。 コンパウンドを難燃化するときに，最もよい難燃化手法を探すことになるが，「最もよい方法」を客観的に評価するには，それが科学的に証明されなくてはいけない。
本セミナーでは，高分子の耐熱性と難燃性について概説する。また，熱分析手法を用いた開発事例を説明し，新たな難燃化技術を開発するヒントを示す。さらに，2022 年に施行された法律により再生材の活用が本格化している実情を踏まえ，再生材の難燃化技術の事例も解説する。
高分子の難燃化技術は，トランスサイエンス（注）でありその問題解決にデータサイエンスは有効な手法の一つであり，Python によるディープラーニングによる回帰の結果についても言及する。
（注）科学で問うことができるが，科学で答えることのできない問題。
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モデルベースデザインとかモデルベース開発という言葉が１９８０年代のアメリカで生まれているそうだ。これは故田口玄一先生との雑談で伺った話である。
タグチメソッドもそのカテゴリーのメソッドとして最も優れているとの説明だったが、確かに損失関数で、研究開発から市場まで同じパラメーターで一気通貫に記述できたなら、モノづくりの流れの中で、セグメントごとのモデルが異なってもＯ／Ｐを揃えることができるので、モデルベース開発となる。
しかし、各企業の現状はＱＣ手法で品質管理が行われており、そこで損失関数は使われていない。すなわち、タグチメソッドでモデルベース開発の思想を川下まで行おうとするとそれなりのイノベーションが必要となる。
損失関数は、品質が失われたり低下した時の社会的損失を例えば金額ベースで表すことができ、管理がしやすいが、現状のＱＣ手法とどのように整合性を取ってゆくのか難しい問題が存在する。ワイブル統計さえもうまく使いこなされていないのに、である。
しかし、トランスサイエンスの時代となり、科学で問うことができても科学で答えることができない問題が溢れてきて、科学的品質管理手法というキャッチフレーズで１９６０年代から普及してきた手法ならＤＸの進展もあり大きく転換しても良いのではないか。
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大人のファンタジードラマの設定として、カフカの「変身」のような自分が別の生き物になるタイプや、人生をリセットしてやり直してみたりするタイプ、タイムスリップして別の時代を生きるタイプなどがある。
いずれもあり得ない設定なのでファンタジーなのだが、最近人生をやり直すタイプのドラマが流行しているらしい。
『最高の教師 1年後、私は生徒に■された』や『東京リベンジャーズ』『ブラッシュアップライフ』などのタイトルが並び、これらのドラマが流行する社会背景の解説がWEBニュースにあった。
この解説を読み、これがこの１０年の傾向であることを知った。１０年前と言えば、村上春樹の「色彩を持たない多崎つくると巡礼の年」がベストセラーとなっている。
名古屋が関係したこの小説では、年上の恋人沙羅からのアドバイスで、昔の友人たちに主人公は会いにゆく。すなわちこれが巡礼なんだろうけれど、巡礼途中で沙羅が他の男性とデートしている様子を見つけて慌てる。
そして明日沙羅にプロポーズを断られたら、と悩んでいるところで終わるストーリーで、とにかく今を懸命に生きることが大切であることがテーマとなっている。
ストーリーが分かっていても村上春樹の小説は面白いので、もし村上本を一冊読むとしたらこの本をお勧めする。2時間ほどで一気に読めるので、他の著書のように途中で読み飽きることはない。
残念ながらWEBニュースで紹介されたTVドラマを見ていないので、その解説について評価できないが、その解説に書かれていた、「人生をやり直す」、という考え方では、多崎つくるの巡礼は参考になる。
彼は高校時代の友達と会い、自分の過去と向き合うのだが、この小説では、そのきっかけが沙羅のアドバイスである点が面白い。自分の気づきではないのだ。
ところで、人生のやり直しは、誰でも考えるものらしい。人生で成功した友人たちと話していても、一つや二つ「もしーーだったなら」という話が、酒の肴として飛び出す。
しかし、若い人たちが、「人生のやり直し」にあこがれるのは、少し不思議に感じたりする。それよりも今の自分を見つめなおし、これから何をしたいか具体化するために、定年後何をするのかよく考えることをお勧めする。
人生１００年時代に、組織人としては６５歳までしか生きられないのだ。企業によっては、５５歳で線引きをしているところもある。
３０歳や４０歳で過去のやり直しにあこがれるくらいなら、６５歳過ぎてからの人生を真剣に考え、自己実現の戦略を練ることの方が大切である。
ゴム会社は親切にも管理職に対して55歳過ぎると閑職にしてくれる。組織を離れた人生について、10年間考える猶予の時間を給与とともに与えてくれるのである。
未来は、今の行動変容の結果であることを知ると、多崎つくるのように巡礼をしている暇など無い。２０年、３０年先にまだ長い人生があることを若い人は気がつくべきである。
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